Страница 135 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

• Зная особенности строения атома меди, предположите, какие химические свойства для неё характерны. Запишите уравнения двух реакций: 1) где медь — исходное вещество; 2) где медь — продукт реакции.

Медь ($Cu$) — химический элемент 11-й группы (побочной подгруппы I группы), четвёртого периода периодической системы с атомным номером 29. Электронная конфигурация атома меди: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10}4s^1$.

Особенностью строения атома меди является так называемый "провал" одного электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень. Это приводит к образованию полностью завершенного, а значит, энергетически устойчивого 3d-подуровня ($3d^{10}$) и наличию одного электрона на внешнем 4s-подуровне.

Исходя из строения, можно предположить следующие химические свойства:

• Медь — металл, так как атому энергетически выгодно отдавать внешний электрон.
• Проявляет восстановительные свойства.
• Наиболее характерные степени окисления — +1 (за счет отдачи $4s^1$-электрона) и +2 (за счет отдачи $4s^1$-электрона и одного электрона с $3d$-подуровня), причем степень окисления +2 более устойчива для меди в водных растворах.
• Является малоактивным металлом, так как находится в электрохимическом ряду напряжений после водорода. Она не реагирует с водой и кислотами-неокислителями (например, $HCl$ или разбавленной $H_2SO_4$), но вступает в реакции с сильными окислителями (например, $O_2$ при нагревании, $HNO_3$, концентрированная $H_2SO_4$).

1) где медь — исходное вещество

В качестве примера реакции, где медь является исходным веществом (реагентом), можно привести ее взаимодействие с кислородом при нагревании. В этой реакции медь выступает в роли восстановителя, окисляясь до степени окисления +2.

Уравнение реакции:

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$

Ответ: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$.

2) где медь — продукт реакции

Медь может быть получена как продукт в реакциях восстановления из ее соединений. Классическим примером является вытеснение меди из раствора ее соли более активным металлом, например, железом. Железо, стоящее в ряду активности левее меди, окисляется, а ионы меди восстанавливаются до простого вещества.

Уравнение реакции:

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu\downarrow$

Ответ: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu\downarrow$.